2022 Fiscal Year Research-status Report

頭部外傷後の骨癒合促進メカニズムの解明と新たなバイオマーカーの開発

Research Project

Project/Area Number	22K09130
Research Institution	Nippon Medical School
Principal Investigator	平林篤志日本医科大学, 医学部, 助教 (20643141)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	原義明日本医科大学, 医学部, 講師 (20386197) 横堀将司日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (70449271) 倉橋和嘉子日本医科大学, 大学院医学研究科, 研究生 (80792944)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2026-03-31
Keywords	大腿骨骨折・頭部外傷合併ラットモデル / micro RNA
Outline of Annual Research Achievements	本研究の目的は、未だ解明されていない頭部外傷患者における異所性骨化増生に関するメカニズムを明らかにし標的となるmicro RNAを同定することで、骨折患者の早期からの骨癒合促進を示唆できるバイオマーカーの開発をすることである。アプローチ方法としては、 ①ラットにおいて、大腿骨骨折モデル、頭部外傷モデル、大腿骨骨折・頭部外傷合併モデルを作成し、定期的（処置前,処置後,翌日,1/2/4週）に採取した血漿を用いて、TGFβ1・BMP-2を含めたサイトカインの網羅的な解析と血中濃度変化の確認と同様にcirculating micro RNAを網羅的に解析する。また、ALP値の変動やX線・CT上で骨癒合が認められるかを確認する。令和4年度は、大腿骨骨折・頭部外傷モデルラットの作成とラットから定期的に採血を行い、結果にばらつきが出ないラットモデル作成と血液サンプル採取方法を模索した。しかし、一定化したモデル作成に難渋し、また、コロナ禍が大きな障壁となり、研究推進に遅れが生じた。 ②それぞれ作成したラットモデル血漿の解析結果の差異から、標的となるmicro RNAを同定し、異所性骨化増生のメカニズムを明らかにする。これに関しては、令和５年度から着手していく予定である。 ③遺伝子レベルで調整しているmicro RNAが同定でき、頭部外傷合併例でその発現には差があるとする我々の仮定が確認できれば、未だに解明されていない頭部外傷合併患者の骨癒合促進のメカニズムが明らかになり、早期からの骨癒合促進を示唆できるバイオマーカーとなり得る可能性がある。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason 大腿骨骨折モデルと頭部外傷モデルのラット作成は問題なく行うことができているが、合併モデルの育成と確実なサンプル採取が困難であり、大腿骨骨折・頭部外傷合併ラットモデルの作成に難渋している。さらに、コロナ禍であり、研究期間の制限や研究室の利用制限・物品確保制限などがあり、そのことが研究推進における障壁となった。しかし、令和５年度はコロナ対応の変更もあることから、研究推進を見込んでいる。
Strategy for Future Research Activity	令和５年度で、ラットモデル作成を完成させ、 ①ラットにおいて、大腿骨骨折モデル、頭部外傷モデル、大腿骨骨折・頭部外傷合併モデルを作成し、定期的（処置前,処置後,翌日,1/2/4週）に採取した血漿を用いて、TGFβ1・BMP-2を含めたサイトカインの網羅的な解析と血中濃度変化の確認と同様にcirculating micro RNAを網羅的に解析する。また、ALP値の変動やX線・CT上で骨癒合が認められるかを確認する。 ②令和6年度からは、それぞれ作成したラットモデル血漿の解析結果の差異から、標的となるmicro RNAを同定し、異所性骨化増生のメカニズムを明らかにする。 ③さらに発展として、遺伝子レベルで調整しているmicro RNAが同定でき、頭部外傷合併例でその発現には差があるとする我々の仮定が確認できれば、未だに解明されていない頭部外傷合併患者の骨癒合促進のメカニズムが明らかになり、早期からの骨癒合促進を示唆できるバイオマーカーとなり得る可能性がある。
Causes of Carryover	モデル作成が不十分であったことから、サンプル測定に使用する予定であった助成金が残ったことと、コロナ禍であり十分な研究推進が出来ず助成金が残ったことによる。翌年度にはさらに研究を推進させ、ラットモデル作成完成とサンプル測定、ならびに学会参加などに使用していく予定である。